Астрономы нашли "разрыв" в одном из спиральных рукавов Млечного Пути

Ученые заметили ранее неопознанную особенность нашей галактики Млечный Путь: контингент молодых звезд и звездообразующих облаков, торчащий из одного из спиральных рукавов Млечного Пути, как щепка из деревянной доски.

С протяженностью на 3000 световых лет, это первая большая структура, идентифицированная с сильно отличающейся ориентацией от ориентации рукава, рассказывают в Лаборатории реактивного движения НАСА.

Астрономы имеют приблизительное представление о размере и форме рукавов Млечного Пути, но многое остается неизвестным: они не могут увидеть полное строение нашей галактики, так как Земля находится внутри нее. Это похоже на то, чтобы стоять посреди Таймс-сквер и пытаться нарисовать карту острова Манхэттен. Могли бы вы достаточно точно измерить расстояния, чтобы понять, находятся два здания в одном квартале или на нескольких улицах друг от друга? И как вы могли бы надеяться увидеть всю окрайность острова с таким количеством вещей на вашем пути?

Чтобы узнать больше, авторы нового исследования сосредоточились на расположенной неподалеку части одного из рукавов галактики, называемого рукавом Стрельца. С помощью космического телескопа NASA "Спитцер", до его выхода из эксплуатации в январе 2020 года, они искали новорожденные звезды, которые находятся в облаках газа и пыли (так называемых туманностях), где они образуются. Спитцер обнаруживает инфракрасный свет, который может проникать через эти облака, тогда как видимый свет (тот, который видят человеческие глаза) блокируется.

Новости по подобной теме:

		В нашей галактике найдена самая массивная черная дыра звездной массы
		Вокруг Млечного Пути обнаружена странная звездная система
		В нашей галактике найден таинственный объект, который может быть самой легкой черной дырой, или самой тяжелой нейтронной звездой

Считается, что молодые звезды и туманности тесно связаны с формой рукавов, в которых они проживают. Чтобы получить 3D-изображение сегмента рукава, ученые использовали последние данные, опубликованные с миссии ЕКА (Европейского космического агентства) Gaia, чтобы точно измерить расстояния до звезд. Объединенные данные показали, что длинная, тонкая структура, связанная с рукавом Стрельца, состоит из молодых звезд, движущихся через космос почти с одинаковой скоростью и в одном направлении.

"Ключевым свойством спиральных рукавов является то, насколько плотно они закручиваются вокруг галактики", - сказал Майкл Кун, астрофизик из Калтеха, ведущий автор новой работы. Эта характеристика измеряется углом наклона рукава. Круг имеет угол наклона 0 градусов, и когда спираль становится более открытой, угол наклона увеличивается. "Большинство моделей Млечного Пути предполагают, что рукав Стрельца образует спираль с углом наклона примерно 12 градусов, но структура, которую мы рассматривали, действительно выделяется под углом почти 60 градусов".

Подобные структуры, которые иногда называют шпорами или перьями, часто встречаются на рукавах других спиральных галактик. Десятилетиями ученые ставили себе вопрос: спиральные рукава нашего Млечного Пути также усеяны этими структурами, или они относительно гладкие?

Обнаруженный контингент звезд и звездообразующих облаков, выступающий из рукава Стрельца Млечного Пути. На вставке показаны размер структуры и расстояние от Солнца. (NASA)

Измерение Млечного Пути

Новооткрытая особенность содержит четыре туманности, известные своей увлекательной красотой: туманность Орла (содержащая Столпы Творения), туманность Омега, Тройная туманность и туманность Лагуна. В 1950-х годах группа астрономов сделала приблизительные измерения расстояния до некоторых звезд этих туманностей и смогла сделать вывод о существовании рукава Стрельца. Их работа стала одной из первых доказательств спиральной структуры нашей галактики.

"Расстояния являются одними из самых сложных вещей для измерения в астрономии", - сказал соавтор Альберто Кроне-Мартинс, астрофизик и преподаватель информатики из Калифорнийском университете в Ирвине и член Консорциума по обработке и анализу данных Gaia (DPAC). "Только недавние прямые измерения расстояния от Gaia сделали геометрию этой новой структуры настолько очевидной".

В новом исследовании ученые также опирались на каталог с более чем ста тысяч новорожденных звезд, открытых Спитцером в ходе опроса галактики под названием "Экстраординарный инфракрасный опрос средней плоскости Галактического наследия" (GLIMPSE).

"Когда мы объединили данные Геи и Спитцера и наконец увидели эту подробную трехмерную карту, мы поняли, что в этом регионе существует достаточно много сложности, которой раньше просто не было видно", - сказал Кун.

Астрономы еще не до конца понимают, что вызывает образование спиральных рукавов в таких галактиках, как наша. Несмотря на то, что мы не можем увидеть полную структуру Млечного Пути, способность измерять движение отдельных звезд полезна для понимания этого явления: звезды в новооткрытой структуре, вероятно, образовались примерно в то же время, в одной общей плоскости, и на них однозначно влияли силы, действующие внутри галактики, включая гравитацию и смещение из-за вращения галактики.

"В конце концов, это напоминание о том, что существует много неопределенностей насчет масштабной структуры Млечного Пути, и нам нужно посмотреть на детали, если мы хотим понять эту общую картину", - сказал один из соавторов работы Роберт Бенджамин, астрофизик из Университета Висконсин-Уайтвотер и главный исследователь опроса GLIMPSE. "Эта структура является небольшим фрагментом Млечного Пути, но она может рассказать нам что-то существенное о галактике в целом".

Исследование было опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.

• Млечный Путь